張培根，王先鋒（常州薩維利鑄造技術(shù)有限公司，江蘇常州213034）

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無(wú)芯氣壓保溫澆注爐在造型線上的應(yīng)用

張培根，王先鋒
（常州薩維利鑄造技術(shù)有限公司，江蘇常州213034）

摘要：無(wú)芯氣壓保溫澆注爐替代自動(dòng)澆注機(jī)應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)造型線，已逐步被廣大的鑄造人士認(rèn)可，其主要原因是成功地將配有獨(dú)創(chuàng)的橢圓形線圈的大容量感應(yīng)電爐爐體與內(nèi)部加熱的虹吸管以及封閉氣壓爐膛設(shè)計(jì)相結(jié)合的技術(shù)形成了獨(dú)創(chuàng)的產(chǎn)品。這些特點(diǎn)允許澆注爐需要時(shí)斷開動(dòng)力，也可以通過(guò)冷加料重新啟動(dòng)。該澆注爐特別適用于球鐵、蠕鐵生產(chǎn)并保持球化的等級(jí)，幾乎不衰退。

關(guān)鍵詞：獨(dú)立橢圓形線圈；加熱的虹吸管；封閉氣壓爐膛；澆注機(jī)

常州市卓信機(jī)電設(shè)備制造有限公司在和意大利薩維利（SAVELLI）公司合作成立了常州薩維利鑄造技術(shù)有限公司合資公司，推出歐洲標(biāo)準(zhǔn)的雙面壓實(shí)有箱造型機(jī)、造型線以及全套黏土砂砂處理設(shè)備之后又與意大利生產(chǎn)感應(yīng)電爐著稱的知名企業(yè)?，敚–IME）公司建立和形成了在中國(guó)業(yè)務(wù)技術(shù)全面代理合作。

?，敚–IME）公司主要產(chǎn)品有1 t、2 t、4 t、5 t、8 t、10 t、15 t、25 t、30 t等無(wú)芯氣壓保溫澆注爐系列品種，其生產(chǎn)的CAP無(wú)芯氣壓保溫澆注爐可延緩球化衰退時(shí)間至50 min以上，目前在世界各國(guó)銷售已超過(guò)100余臺(tái)，近二年在中國(guó)市場(chǎng)已銷售了15臺(tái)，包括廣東、山東、安徽、江蘇等省地，市場(chǎng)發(fā)展前景很好。

1　主要結(jié)構(gòu)組成

無(wú)芯氣壓保溫澆注爐主要結(jié)構(gòu)組成見圖1所示。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1）具有高效絕緣隔熱，防止磁不外泄的不銹鋼鋼外殼；

2）由絕緣體包裹的獨(dú)立橢圓形線圈；

3）存放鐵水容器的坩堝；

4）保障長(zhǎng)期可靠使用壽命的整體的爐壁、爐底的爐襯；

5）帶有感應(yīng)加熱的出料澆注流槽；

6）實(shí)時(shí)瞬間可調(diào)整不同鑄型澆注參數(shù)的伺服電動(dòng)驅(qū)動(dòng)塞桿；

7）帶有漂浮或激光檢測(cè)澆注槽液位的檢測(cè)探頭；

8）可通過(guò)氮?dú)猓ㄓ糜谇蜩F、蠕鐵）或壓縮空氣（用于灰鐵）的加壓氣體進(jìn)口；

9）緊固的密封爐蓋；

10）帶有感應(yīng)加熱的進(jìn)料流槽。

圖1　無(wú)芯氣壓保溫澆注爐

2　工作原理

2.1原理

無(wú)芯氣壓保溫澆注爐具有感應(yīng)電爐的爐體，配有橢圓形線圈，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而將磁場(chǎng)內(nèi)的金屬置于感應(yīng)渦電流的作用下，金屬得到升溫。通過(guò)提升爐內(nèi)的壓力，將升溫（保溫）的金屬鐵水從感應(yīng)加熱的虹吸管出料流槽，送入鑄型的澆口杯。澆注量由塞桿升降控制，澆注槽內(nèi)的液面由激光檢測(cè)并通過(guò)壓力控制系統(tǒng)保持恒定的液面高度與鑄型所需要的鐵水量相適應(yīng)。

2.2控制

其裝置全部由電腦控制，可以預(yù)先編程設(shè)置精確的澆注曲線，每型鑄型鐵水澆注量，爐內(nèi)剩余鐵水量及其它診斷功能，以達(dá)到對(duì)澆注爐的全自動(dòng)控制，同時(shí)也可將孕育系統(tǒng)和溫度控制與電腦相連，從而達(dá)到功能全自動(dòng)化。

3　性能特點(diǎn)

3.1獨(dú)立的單線圈設(shè)計(jì)

感應(yīng)線圈是由多組獨(dú)立的單線圈組成，單線圈的設(shè)計(jì)如圖2所示。

該電爐是由10組多個(gè)獨(dú)立、可互換的單個(gè)線圈橋接而成，一旦其中一個(gè)線圈段出問題，可以直接繞過(guò)這個(gè)損壞線圈，接到下個(gè)線圈繼續(xù)使用，同時(shí)每個(gè)線圈區(qū)段均配有各自獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)、溫度控制和顯示屏上的可視控制。

感應(yīng)線圈由絕緣體包裹，其外有不銹鋼外殼隔絕層，可以防止磁場(chǎng)外泄，高效絕緣隔熱，減少能耗。

3.3獨(dú)有的橢圓形感應(yīng)線圈

獨(dú)有的橢圓形感應(yīng)線圈如圖3所示，功能是可將整個(gè)進(jìn)料流槽和出料流槽都包圍在線圈磁場(chǎng)最大的集流點(diǎn)內(nèi)。其作用：

1）確保進(jìn)、出料流槽內(nèi)和坩堝內(nèi)溫度均衡一致。

2）減少熔渣形成，使之始終保持在流體狀態(tài)，很容易在頂部表面將其撇除。

3）全部熔體溫度，即鑄型和爐內(nèi)的溫差可控制在最高不超過(guò)10℃或50℉.

依托鄉(xiāng)土體育資源開展的陽(yáng)光體育活動(dòng)，改變了以往學(xué)生疲于應(yīng)付，被動(dòng)活動(dòng)的局面，變“要我運(yùn)動(dòng)”為“我要運(yùn)動(dòng)”，使學(xué)生在文明和諧的氛圍中陶冶情操，鍛煉身體，讓學(xué)生轉(zhuǎn)瞬即逝的青春留下照亮終生的火花，讓學(xué)生的人生充滿了陽(yáng)光，使他們無(wú)論是處于順境還是逆境，都能樂觀而不消極。

圖2　獨(dú)立的單線圈設(shè)計(jì)

圖3　獨(dú)有的橢圓形感應(yīng)線圈

4）通過(guò)提升爐內(nèi)的壓力，將鐵水從感應(yīng)爐內(nèi)送入鑄型澆口杯，其澆注量由塞桿升降控制，澆注槽內(nèi)液面由激光檢測(cè)，并通過(guò)壓力控制系統(tǒng)，保持恒定的液面高度。

5）特別適用于球鐵、蠕鐵的生產(chǎn)，當(dāng)爐內(nèi)通入氮?dú)饧訅簳r(shí)，可延緩球化衰退到50 min以上，不用對(duì)余下的鐵水再作球化處理，直接在剩余鐵水中加入新的鐵水。造型線不工作時(shí)CAP爐內(nèi)Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)典型衰退曲線如圖4所示。

6）爐體可由液壓缸驅(qū)動(dòng)后傾轉(zhuǎn)，100%倒空鐵水，更換鐵水牌號(hào)非常方便。

7）當(dāng)不工作閑置時(shí)，可以斷電，節(jié)能，熱效率利用高。

8）澆注設(shè)計(jì)有光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)。

CAP可設(shè)置教學(xué)控制和光學(xué)控制兩種方式。

9）設(shè)置了隨流孕育系統(tǒng)。

10）可選配帶有舉升、旋轉(zhuǎn)、傾斜加料裝置的全套鐵水自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從熔化到澆注的全自動(dòng)化。

圖4　造型線不工作時(shí)CAP爐內(nèi)Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)典型衰退曲線

4　效率和技術(shù)參數(shù)

1）無(wú)需等待鐵水，可提高造型線效率，鑄件產(chǎn)量提高7%；

2）處理溫度低，球化劑加入量可減少10%；

3）雜質(zhì)減少，無(wú)熔渣澆注，可降低廢品率2%；

4）精確澆注和澆口杯減小及溢流減少，可節(jié)省金屬2.75%；

5）出爐溫度可降低35℃左右；

6）長(zhǎng)爐襯壽命可達(dá)6～12個(gè)月；

7）電子控制和電腦程序化能做到：記憶模型澆注曲線，記錄工藝參數(shù)，故障查找診斷，監(jiān)控爐內(nèi)的鐵水量，預(yù)置自動(dòng)運(yùn)行節(jié)拍，光學(xué)系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)鑄型提供智能化的澆注并自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5　前景

隨著近幾年我國(guó)鑄造業(yè)快速高質(zhì)量發(fā)展，無(wú)芯氣壓保溫澆注爐作為自動(dòng)澆注設(shè)備應(yīng)用于有箱（無(wú)箱）造型線，尤其配套到國(guó)內(nèi)已引進(jìn)的HWS線、KW線、SINTO線以及SAVELLI線上更為適宜，逐步為廣大業(yè)內(nèi)專家和同仁所認(rèn)可。

目前無(wú)芯氣壓保溫澆注爐在國(guó)內(nèi)配意大利SAVELLI有箱造型線，配丹麥迪砂無(wú)箱造型線，配日本HWS有箱造型線，配蘇州鑄機(jī)有箱造型線，配德國(guó)AGM無(wú)箱無(wú)箱造型線，都有生產(chǎn)，而且使用效果很好。

中圖分類號(hào)：TG232.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-6694（2016）01-0006-03

doi：10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.01.002

收稿日期：2015-09-15

作者簡(jiǎn)介：張培根（1965-），男，漢族，浙江諸暨人，高級(jí)工程師，大學(xué)本科，現(xiàn)任常州市卓信機(jī)電設(shè)備制造有限公司及常州薩維利鑄造技術(shù)有限公司總經(jīng)理。

Application of Coreless Automatic Press Pouring Furnace on the Moulding Line

ZHANG Pei-gen，WANG Xian-feng
（Changzhou Savelli Foundry Technologies CO.，LTD.，Changzhou Jiangsu 2130034，China）

Abstract：Coreless Automatic Press Pouring（CAP）Furnace has replaced automatic pouring machine on the moulding line for casting production and has already been gradually approved by the great majority of foundryman mainly due to successful creation of the unique product by combining the technology of large-capacity inductive electric furnace body equipped with unique elliptical coil and heated internal siphons and air-tight furnace chamber design.These features allow the furnace to be deenergized and restarted from a cold charge if necessary.The CAP unit is especially suitable for the production of ductile iron and vermicular iron and maintains nodular-grade without fading.

Key words：individual elliptical coil，heated siphons，air-tight furnace chamber，pouring machine